package medium;//运用你所掌握的数据结构，设计和实现一个 LRU (最近最少使用) 缓存机制 。
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// 实现 LRUCache 类：
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// LRUCache(int capacity) 以正整数作为容量 capacity 初始化 LRU 缓存
// int get(int key) 如果关键字 key 存在于缓存中，则返回关键字的值，否则返回 -1 。
// void put(int key, int value) 如果关键字已经存在，则变更其数据值；如果关键字不存在，则插入该组「关键字-值」。当缓存容量达到上
//限时，它应该在写入新数据之前删除最久未使用的数据值，从而为新的数据值留出空间。
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// 进阶：你是否可以在 O(1) 时间复杂度内完成这两种操作？
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// 示例：
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//输入
//["LRUCache", "put", "put", "get", "put", "get", "put", "get", "get", "get"]
//[[2], [1, 1], [2, 2], [1], [3, 3], [2], [4, 4], [1], [3], [4]]
//输出
//[null, null, null, 1, null, -1, null, -1, 3, 4]
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//解释
//LRUCache lRUCache = new LRUCache(2);
//lRUCache.put(1, 1); // 缓存是 {1=1}
//lRUCache.put(2, 2); // 缓存是 {1=1, 2=2}
//lRUCache.get(1);    // 返回 1
//lRUCache.put(3, 3); // 该操作会使得关键字 2 作废，缓存是 {1=1, 3=3}
//lRUCache.get(2);    // 返回 -1 (未找到)
//lRUCache.put(4, 4); // 该操作会使得关键字 1 作废，缓存是 {4=4, 3=3}
//lRUCache.get(1);    // 返回 -1 (未找到)
//lRUCache.get(3);    // 返回 3
//lRUCache.get(4);    // 返回 4
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// 提示：
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// 1 <= capacity <= 3000
// 0 <= key <= 10000
// 0 <= value <= 105
// 最多调用 2 * 105 次 get 和 put
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import java.util.HashMap;
import java.util.LinkedList;
import java.util.List;
import java.util.Map;

//leetcode submit region begin(Prohibit modification and deletion)
public class LRUCache {

    public static void main(String[] args) {
//        ["LRUCache","put","put","get","get","put","get","get","get"]
//[[2],[2,1],[3,2],[3],[2],[4,3],[2],[3],[4]]
        LRUCache lruCache = new LRUCache(2);
        lruCache.get(2);
        lruCache.put(2, 1);
        lruCache.put(3, 2);
        lruCache.get(3);
        lruCache.get(2);
        lruCache.put(4, 3);
        lruCache.get(2);
        System.out.println(lruCache.get(3));
        lruCache.put(3, 3);
        System.out.println(lruCache.get(2));
    }

    Node head = null;
    Node end = null;
    Map<Integer, Node> map = new HashMap<>();
    int capacity;

    public LRUCache(int capacity) {
        this.capacity = capacity;
    }

    public int get(int key) {
        Node node = map.get(key);
        if (node == null) return -1;
        addHead(node);
        return node.val;
    }

    public void put(int key, int value) {
        Node node = map.get(key);
        if (node == null && capacity == map.size()) {
            //移除
            map.remove(end.key);
            removeEnd(end);
        }
        if (node == null) node = new Node(key, value);
        node.val = value;
        map.put(key, node);
        addHead(node);
    }

    private void removeEnd(Node node) {
        if (node.pre != null) {
            node.pre.next = null;
        }
        end = node.pre;
        if(head == end){
            head = null;
        }
    }

    private void addHead(Node node) {
        if(node == head) return;
        if (node.pre != null) {
            if (node == end)
                end = node.pre;
            node.pre.next = node.next;
        }
        if (node.next != null)
            node.next.pre = node.pre;
        node.pre = null;
        node.next = head;
        if (head != null)
            head.pre = node;
        head = node;
        if (end == null)
            end = head;
    }

    public static class Node {
        Node pre;
        Node next;
        int key;
        int val;

        public Node(int key, int val) {
            this.key = key;
            this.val = val;
        }
    }
}

/**
 * Your LRUCache object will be instantiated and called as such:
 * LRUCache obj = new LRUCache(capacity);
 * int param_1 = obj.get(key);
 * obj.put(key,value);
 */
//leetcode submit region end(Prohibit modification and deletion)
